Появление ЭВМ диктовалось прежде всего потребностями физических и инженерных наук.
Прогресс идет в основном по пути развития того, что уже изобретено и придумано, - прежде всего за счет повышения мощности и миниатюризации элементной базы самих компьютеров.
Архитектура компьютера – это его логическая организация, структура и ресурсы.
В основу архитектуры большинства электронных вычислительных
машин положены принципы, сформулированные в 1945 г. Джоном
фон Нейманом, развившим идеи Чарльза Беббиджа:
1 Принцип программного управления (программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в заданной последовательности).
2Принцип однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными).
3Принцип адресности (основная память структурно состоит из пронумерованных ячеек).
ЭВМ, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру (фон Неймана).
Выполнение команды разбивается на следующие этапы: из ячейки памяти выбирается команда и передаётся в УУ; УУ процессора расшифровывает адрес команды; по сигналам УУ операнды выбираются из памяти в АЛУ; УУ расшифровывает код операции и выдаёт сигнал АЛУ выполнить операцию; результат операции остаётся в процессоре, либо возвращается в оперативную память.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Просмотр содержимого документа
«Компьютер времени »
меню
Появление ЭВМ диктовалось прежде всего потребностями физических и инженерных наук.
Прогресс идет в основном по пути развития того, что уже изобретено и придумано, - прежде всего за счет повышения мощности и миниатюризации элементной базы самих компьютеров.
абаксчётыарифмометр
Период
времени
Элементная
база
1946 –1955
Электронные лампы
Быстро действие
(операций/сек)
1955 –1965
2 – 2 тыс.
Транзисторы
Объём
ОП
1966 –1979
Устройства ввода/вывода
100 – 150 тыс.
2 Кбт
Интегральные схемы (ИС)
1980 –1989
Перфоленты,
перфокарты,
магнитные
ленты
Программное обеспечение
2 – 32 Кбт
Большие интегральные схемы
(БИС)
1990 –…
1 млн.
Примеры
Машинные
коды
Магнитные
барабаны,
магнитные
диски
64 Кбт
Сверхбольшие интегральные схемы CБИС
10 – 100 млн.
Языки высокого уровня
БЭСМ-1,
М-1,
Урал-1
Более 100 млн.
Многотерми-
нальные
системы
2 – 8 Мбт
БЭСМ-6,
М-222,
IBM -701
Сети персональных ЭВМ
Операционные системы
10 Мбт –
ЕС-1030,
IBM-360
Оптические
и лазерные
устройства
Базы, банки данных
Эльбрус,
ILLIAC 4
Экспертные системы
Blue Gene/L
Макет вычислительной машиныENIVAC-I (1955г.)
Вычислительная машинаDEC PDP-1 1960г.
меню
Сегодня компьютеры класса «всё в одном» возвращаются. Благодаря плоским мониторам, современным моделям уже не нужен корпус размером с чемодан, как их предкам с электронно-лучевыми трубками, а мощные компоненты обеспечивают производительность, сравнимую с быстродействием обычных настольных компьютеров.
Архитектура компьютера – это его логическая организация, структура и ресурсы.
В основу архитектуры большинства электронных вычислительных
машин положены принципы, сформулированные в 1945 г. Джоном
фон Нейманом, развившим идеи Чарльза Беббиджа:
Принцип программного управления (программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в заданной последовательности).
Принцип однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными).
Принцип адресности (основная память структурно состоит из пронумерованных ячеек).
ЭВМ, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру (фон Неймана).
Чарльз Беббидж
Джон фон Нейман
Выполнение команды разбивается на следующие этапы : из ячейки памяти выбирается команда и передаётся в УУ; УУ процессора расшифровывает адрес команды; по сигналам УУ операнды выбираются из памяти в АЛУ; УУ расшифровывает код операции и выдаёт сигнал АЛУ выполнить операцию; результат операции остаётся в процессоре, либо возвращается в оперативную память.
Оперативнаяпамять
Процессор
Программа
счетчик команд
Устройство
управления
регистр команд
регистры операндов
Арифметико-
логическое
устройство
сумматор
Дисковод
Дисковод
для гибких дисков
Дисковод
для жёстких дисков
Внешний
жесткий диск
для компакт-дисков
Постоянная
( BIOS)
Оперативная
Flash -память
Внешняя память
Основнаяпамять
шина данных
шина адреса
шина управления
Системная шина
Процессор
Сетевая
карта
Монитор
Сканер
Манипуляторы
Графопостроитель
Клавиатура
Принтер
Устройства ввода/вывода
Модем
В основе классической архитектуры лежит магистрально-модульный принцип .
Модульность выражается в том, что компьютер, как сборный конструктор, комплектуется из отдельных модулей, представляющих логические узлы компьютера.
Магистральность означает, что отдельные модули соединены с процессором общей системной шиной (магистралью), состоящей из шины данных, шины адреса и шины управления .
меню
Есть компьютеры с неклассической архитектурой – нейрокомпьютеры.
В них моделируется работа нейронов, из которых состоит мозг человека.
Компьютеры нового поколения, должны быть ориентированы на решение задач искусственного интеллекта, основной задачи компьютерной науки – хранения, обработки и передачи информации.
